EP0922229A1 - Procede pour l'analyse automatique en continu ou en discontinu d'echantillons contenus dans des recipients - Google Patents

Procede pour l'analyse automatique en continu ou en discontinu d'echantillons contenus dans des recipients

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EP0922229A1
EP0922229A1 EP98930838A EP98930838A EP0922229A1 EP 0922229 A1 EP0922229 A1 EP 0922229A1 EP 98930838 A EP98930838 A EP 98930838A EP 98930838 A EP98930838 A EP 98930838A EP 0922229 A1 EP0922229 A1 EP 0922229A1
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EP
European Patent Office
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racks
area
movement
pipetting
conveyors
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EP98930838A
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EP0922229B1 (fr
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Alain Rousseau
Jean-François GELIN
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Diagnostica Stago SAS
Original Assignee
Diagnostica Stago SAS
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Publication date
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G01N35/02—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
    • G01N35/026—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations having blocks or racks of reaction cells or cuvettes
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    • G01N2035/0412—Block or rack elements with a single row of samples
    • G01N2035/0415—Block or rack elements with a single row of samples moving in two dimensions in a horizontal plane
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    • Y10T436/11—Automated chemical analysis
    • Y10T436/113332—Automated chemical analysis with conveyance of sample along a test line in a container or rack
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T436/113332—Automated chemical analysis with conveyance of sample along a test line in a container or rack
    • Y10T436/114165—Automated chemical analysis with conveyance of sample along a test line in a container or rack with step of insertion or removal from test line

Definitions

  • the present invention relates to a method for the automatic continuous or batch analysis of samples contained in containers such as, for example, test tubes.
  • the sample containers are arranged in a line in containers or racks each containing several tubes (generally five) oriented vertically in a longitudinal vertical median plane of the container.
  • the racks with their samples are then placed in a line on a conveyor passing through the analysis station of an analysis machine where they are subjected, one after the other, to the pipetting operations specific to the analysis to be carried out. .
  • the invention proposes a method implementing an analysis automaton of the aforementioned type in which the sample containers (for example the tubes) previously arranged in racks are movable inside the pipetting area during the analysis phases, the loading and unloading of this pipetting area as well as the movements of the racks inside the latter taking place automatically.
  • the method according to the invention comprises an operating cycle comprising at least the following phases: the positioning of the sample containers to be analyzed inside racks in which the vertically oriented containers are arranged in line parallel to the longitudinal axis of said racks,
  • each rack scans a first fraction, for example a first half, of the pipetting area
  • each rack scans a second fraction, for example the second half, of the pipetting area
  • each container moves on the same column of the matrix of the pipetting area.
  • the processor which manages the movements of the pipetting head can know, at all times, the position of each container in the pipetting area. It can therefore take samples or injections of products into any container present in the pipetting area according to a program depending on the nature of the analysis to be carried out, regardless of the order in which the container was introduced. in the analysis machine.
  • the invention also relates to an analysis automaton designed for the implementation of the method described above, this automaton involving, on either side of the pipetting area, a first assembly comprising two parallel linear conveyors designed to transport the racks in a row, oriented along the axis of movement of these transporters, and a second assembly comprising at least two linear conveyors perpendicular to the first two and designed to transport the racks, oriented perpendicular to the axis of movement of these two conveyors, inside the pipetting area, the conveyors of this second set opening into the inlet / outlet transfer zones of the two conveyors of the first set.
  • the analysis automaton may comprise a device for reading the identification codes inscribed on the cylindrical walls of the tubes contained in the racks, this reading device equipping one of the linear conveyors upstream of the aforesaid transfer areas of this conveyor.
  • the pipetting area and more generally the interior of the analysis automaton may be maintained at a temperature suitable for storing the samples.
  • Figure 1 is a schematic top view of an analysis machine according to the invention.
  • FIG. 2 is a view on a larger scale of a device for automatically reading the identification codes carried by the sample tubes;
  • Figure 3 is a perspective view of a rack specially shaped to allow the reading of the sample tubes
  • Figure 4 is a sectional view of a guide rail of the racks with a supply section with retractable wings;
  • Figure 5 is a schematic cross section of the retractable section.
  • the automatic analysis machine A is intended to carry out hemostasis tests on centrifuged blood samples, contained in tubes T on the wall of which are indicated, in the form of a code to bars, identification data concerning for example the identity of the person from whom the blood sample was taken and the nature of the tests which must be carried out.
  • the blood samples contained in the blocked tubes T are placed in the rack of a centrifuge where they are subjected to centrifugation.
  • the tubes can be held in the racks to avoid manipulation.
  • the tubes are placed in racks R, for example of the type shown in FIG. 3 which contains five tubes T.
  • the racks R are themselves arranged in easily transportable baskets and specially designed to be placed in a rack dispenser D which constitutes the access station for the racks to the analysis automaton A.
  • the racks R are arranged side by side to form a file oriented perpendicular to the longitudinal axis of the racks.
  • the racks R are guided in the direction of the file by an inverted ⁇ profiled rail RAj secured to the bottom of the basket and which engages in a transverse prismatic cavity CP of shaped section. of T made in the base E of the racks R.
  • the installation of the racks R on the rail RAi can be facilitated by providing at the end of the rail RA ! a section TR in which the lateral wings Aj, A 2 of the rail RAi are retractable. This result can be obtained by providing wings Ai, A 2 with a chamfered edge, movable in translation towards the inside of the rail RAi and maintained in the deployed position by springs RE (FIG. 5).
  • the rack distributor D comprises a push button PM movable in the axis of the backplane rail RAi and whose movements are ensured by means of a gear motor MRi which drives a pinion PI meshing with a rack CR centered parallel to the rail.
  • This PM pusher is used to move the racks R of the queue along the rail RA ! in order to bring the dermer rack R of the queue onto a belt conveyor CBi which feeds the analysis automaton.
  • the racks tightly pressed against each other remain oriented perpendicular to the rail RAi.
  • the conveyor CB l5 of conventional structure is composed of a band 10 for example of elastomer passing over two rollers G l5 G 2 with parallel horizontal axes, one of which G 2 is driven in rotation by a geared motor MR 2 .
  • the strip 10 comprises, on its outer face, notches 11 whose spacing corresponds substantially to the length of a rack R.
  • This strip 10 circulates along a longitudinal edge of a pipetting area 12 of the machine A, successively opposite an outlet area and an access area to the pipetting area 12. - o -
  • the pipetting area 12 which has a rectangular shape is intended to receive two rows of racks arranged side by side, above which can move a pipetting head 13 of conventional type, movable in two perpendicular directions X, Y, equipped with means allowing injections and / or samples to be taken inside the tubes contained in the racks.
  • This pipetting area 12 is in fact materialized by the passage areas of two CN conveyors ! , CV 2 oriented perpendicular to the conveyor CB ! and which extend from the access and exit zones ZE Î and ZS 2 .
  • These conveyors CVj, CV 2 each involve a guide rail RA 2 , RA 3 in ⁇ (similar to the backplane rail) oriented perpendicular to the conveyor CBi and on which the racks transported are engaged by their prismatic cavities CP by the CBi conveyor.
  • the transfer of the racks R from one to the other conveyor CVi, CV 2 is ensured either by the belt conveyor CBj, or by a second belt conveyor CB 2 which extends along the longitudinal edge of the area pipetting 12, opposite the conveyor CBi.
  • This conveyor CB 2 which has a structure similar to that of the conveyor CBi passes successively in the exit zone ZSi of the conveyor CVi then in the entry zone ZE of the conveyor CV 2 .
  • the movements of the racks R in the pipetting area 12 can be carried out step by step, each step corresponding to the thickness of a rack R.
  • the movements of the racks R by the conveyors CBi, CB 2 must also be carried out step by step in synchronism with the previous ones.
  • the conveyor CBi is equipped with an automatic identification station for the PI tubes arranged at the junction between the passage areas of the racks R on the CV l5 CV 2 conveyors.
  • This device illustrated in FIG. 2 implies the use of racks R comprising on one side an openwork lateral face FLi, the openings of which constitute windows F intended to allow the optical reading of the identification codes carried by the cylindrical walls of the tubes T and, on the other side, a slot-shaped orifice OF which extends over the entire length of the lateral face FL 2 of the rack R.
  • the identification station materialized by a dashed-line rectangle, includes:
  • an optoelectronic reading device L for example a video camera associated with an image analyzer AI
  • a video camera associated with an image analyzer AI disposed on one side of the conveyor CB l5 so as to record the image of the cylindrical wall of each of the tubes T whenever the window F which allows the vision of this tube T is in the field of the reading device L.
  • a drive device which here consists of a thumb wheel M of a resilient material such as rubber driven by an electric motor; this wheel M, vertically oriented, is arranged in line with the reading device L, on the other side of the conveyor CBi so as to be able to engage in the longitudinal orifice OF of the rack R to come to bear successively on the cylindrical wall of the tubes T and thus ensure their drive in rotation.
  • the generally rectangular parallelepiped rack with chamfered vertical edges comprises a base E provided with a ribbing delimiting a transverse prismatic cavity CP of section substantially in the form of a C or in a dovetail, intended to come cooperate with a guide rail RAi, RA 2 , RA 3 of complementary section, for example in the shape of a T.
  • the upper part of the rack Ri here comprises five vertical cylindrical cells Ai to A 5 open at the level of the upper face of the rack, intended to receive five respective tubes.
  • these cells Ai to A 5 open outwards thanks to oblong windows Fi to F 5 which extend from the upper face of the rack to the level of the base E.
  • the rack Rj On the side of the face FL 2 , the rack Rj comprises an orifice of rectangular section OF which extends horizontally, halfway up the rack R, from one end to the other of the latter.
  • the depth p of this orifice is provided so that a portion of the wall of the tubes is uncovered and can thus cooperate with a rotary drive means of the type of the knurl M shown in FIG. 2.
  • the cells Ai to A 5 of the rack comprise, on either side of the windows Fi to F 5, ribs N on which the tubes come to bear, preferably tangentially.
  • ribs N Opposite each of the pairs of ribs N is provided a flexible tongue PAi to PA 5 which extends obliquely slightly in the interior volume of the cell Ai to A 5 corresponding to hold the tube applied to the ribs N.
  • the racks initially contained in the basket placed in the distributor D are transferred one by one to the belt 10 of the conveyor CB ! which successively transports them to the identification station PI in which the identification codes carried by the tubes are read successively, then in the access zone ZEi to the pipetting area 12 in a position according to which the prismatic cavity CP is located exactly in the axis of the RA rail.
  • the rack R which is thus positioned in the zone ZEi is then driven by the notches 15 of the two drive belts BE t , BE 2 .
  • This drive first of all causes the engagement of the rail RA 2 in the prismatic cavity CP of the rack R then the sliding of the rack R along the latter until it reaches the exit zone ZSi located on the conveyor CB 2 .
  • the passage of the rack R in this zone ZS ! causes its disassembly from the rail RA 2 then its drive by the conveyor CB 2 to the access zone ZE 2 where it is positioned so as to be able to engage on the rail RA 3 .
  • the rack R is then driven by the conveyor CV 2 and slides on the rail RA 3 until it reaches the exit zone ZS 2 where it disengages from the rail RA 3 .
  • the rack R is then driven by the conveyor CBi either to the access zone ZEi to initiate a new analysis cycle, or to the distributor D to ensure, by a process reverse to the previous one, a return of the racks in the basket previously emptied, or even to a discharge area (not shown).
  • the control of the distributor D, of the various conveyors CBi, CB 2 , CVi, CV 2 , of the identification station PI and of the analysis automaton A is ensured by a processor which receives a multiplicity of information coming from position sensors arranged along the kinematic chain taken by the racks.
  • the processor knows the exact position of the tubes and identity. Consequently, it can manage the movements and the functioning of the pipetting head, according to a program independent of the order of introduction of the rack into the automaton but according to the nature and the duration of the analyzes, or even of the urgency of the analysis.
  • the automat could include a direct ZE 3 access zone allowing to have on the conveyor CB ! a rack not coming from the basket placed in the dispenser.
  • a hatch TR located at the exit zone ZS 2 for extracting or placing a tube in a rack parked in the zone ZS 2 for sorting or selection.

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Abstract

Le procédé selon l'invention comprend la mise en place des récipients d'échantillons (T) à l'intérieur de portoirs (R), un premier déplacement amenant les portoirs (R) à une zone d'accès (ZE1) à l'aire de pipetage (12) de l'automate d'analyse, l'identification des récipients (T) au cours de ce déplacement, un deuxième déplacement rectiligne au travers de l'aire de pipetage (12) selon un trajet perpendiculaire au premier, un troisième déplacement rectiligne amenant les portoirs à une deuxième zone (ZE2) à l'aire de pipetage (12), un quatrième déplacement au travers de l'aire de pipetage (12) et amenant les portoirs à une deuxième zone de sortie (ZS2) située sur le premier trajet et un trajet amenant le portoir (R) à la première zone d'accès (ZE1) ou à une zone d'évacuation. Ce procédé s'applique notamment à la réalisation de tests d'hémostase sur des échantillons de sang centrifugés.

Description

PROCEDE POUR L'ANALYSE AUTOMATIQUE EN CONTINU OU EN DISCONTINU D'ECHANTILLONS CONTENUS DANS DES RECIPIENTS.
La présente invention concerne un procédé pour l'analyse automatique en continu ou en discontinu d'échantillons contenus dans des récipients tels que, par exemple, des tubes à essais.
Souvent, en vue de leur analyse, les récipients d'échantillon sont disposés en ligne dans des conteneurs ou portoirs contenant chacun plusieurs tubes (en général cinq) axés verticalement dans un plan médian vertical longitudinal du conteneur.
Les portoirs munis de leurs échantillons sont alors disposés à la file sur un convoyeur passant dans le poste d'analyse d'un automate d'analyse où ils subissent les uns après les autres les opérations de pipetages propres à l'analyse qui doit être réalisée.
Il s'avère que ce traitement séquentiel des échantillons présente divers inconvénients :
- difficulté de relance d'un test ou de complément d'analyse (il faut aller manuellement chercher le tube dans les portoirs déjà prélevés),
- les échantillons sont stockés à température ambiante, ce qui est très préjudiciable à certains paramètres labiles,
- le tri de tube pour stocker des échantillons en échantillo hèque ou différer des tests est très difficile, - le traitement des tubes urgent est rendu difficile par le fait qu'il faut court- circuiter la file d'attente.
C'est la raison pour laquelle on a également proposé des automates d'analyse comprenant une aire de pipetage dans laquelle les récipients d'échantillon préalablement identifiés sont disposés selon une répartition matricielle. Au- dessus de cette aire de pipetage se déplace, selon deux axes de coordonnées perpendiculaires, une tête d'injection et/ou de prélèvement (tête de pipetage) dont le fonctionnement ainsi que les déplacements sont commandés par un automatisme piloté par un processeur. Il est clair que grâce à cette disposition, il devient possible d'effectuer plusieurs traitements d'analyse en parallèle et donc de relancer à tout moment. L'inconvénient de cette solution réside alors dans le fait qu'elle ne permet pas un chargement continu ou semi- continu de l'automate : chaque séquence de fonctionnement implique un chargement manuel de la zone de pipetage avec identification de chacun des tubes, de son emplacement, et du type d'analyse à effectuer.
Ces opérations qui exigent la présence d'un opérateur, sont relativement longues et ne permettent pas de garantir l'absence d'erreur notamment dans la relation identification/position des tubes.
Dans le but de supprimer ces inconvénients, l'invention propose un procédé mettant en oeuvre un automate d'analyse du type susdit dans lequel les récipients d'échantillon (par exemple les tubes) préalablement disposés dans des portoirs sont mobiles à l'intérieur de l'aire de pipetage au cours des phases d'analyse, le chargement, le déchargement de cette aire de pipetage ainsi que les déplacements des portoirs à l'intérieur de cette dernière s'effectuant automatiquement.
Pour parvenir à ces résultats, le procédé selon l'invention comprend un cycle opératoire comportant au moins les phases suivantes : - la mise en place des récipients d'échantillon à analyser à l'intérieur de portoirs dans lesquels les récipients axés verticalement sont disposés en ligne parallèlement à l'axe longitudinal desdits portoirs,
- un premier déplacement des portoirs à la suite les uns des autres selon un premier trajet rectiligne pour les amener au droit d'une zone d'accès à l'aire de pipetage,
- l'identification, de préférence automatique, des récipients au cours de ce premier déplacement,
- un deuxième déplacement rectiligne selon un trajet perpendiculaire au premier, au cours duquel les portoirs, qui se trouvent disposés côte à côte, parallèlement au premier trajet, sont déplacés en translation et traversent de part en part l'aire de pipetage pour atteindre une zone de sortie située à l'opposé de la zone d'accès,
- un troisième déplacement rectiligne selon un trajet parallèle au premier, au cours duquel les portoirs sont amenés à la file de la première zone de sortie à une deuxième zone d'entrée à l'aire de pipetage,
- un quatrième déplacement rectiligne selon un trajet parallèle au second, au cours duquel les portoirs qui sont à nouveau disposés côte à côte parallèlement au premier trajet sont déplacés en translation à travers l'aire de pipetage pour atteindre une deuxième zone de sortie située sur le premier trajet,
- un cinquième déplacement rectiligne le long du premier trajet pour amener le portoir à la première zone d'accès en vue de recommencer un nouveau cycle ou à une zone d'évacuation du portoir. Grâce à ces dispositions :
- au cours du deuxième trajet, chaque portoir balaye une première fraction, par exemple une première moitié, de l'aire de pipetage,
- au cours du quatrième trajet, chaque portoir balaye une seconde fraction, par exemple la deuxième moitié, de l'aire de pipetage,
- au cours de chacun de ces deux trajets, chaque récipient se déplace sur la même colonne de la matrice de l'aire de pipetage.
Il s'avère donc qu'à l'aide de capteurs relativement simples permettant de déterminer la position de chacun des portoirs, le processeur qui gère les déplacements de la tête de pipetage peut connaître, à chaque instant, la position de chaque récipient dans l'aire de pipetage. Il peut donc effectuer des prélèvements ou des injections de produits dans n'importe quel récipient présent dans l'aire de pipetage selon un programme fonction de la nature de l'analyse à effectuer, indépendamment de l'ordre dans lequel le récipient a été introduit dans l'automate d'analyse.
Bien entendu, l'invention concerne également un automate d'analyse conçu pour la mise en oeuvre du procédé précédemment décrit, cet automate faisant intervenir, de part et d'autre de l'aire de pipetage, un premier ensemble comportant deux convoyeurs linéaires parallèles conçus pour transporter les portoirs à la file, orientés selon l'axe de déplacement de ces transporteurs, et un deuxième ensemble comprenant au moins deux convoyeurs linéaires perpendiculaires aux deux premiers et conçus pour transporter les portoirs, orientés perpendiculairement à l'axe de déplacement de ces deux convoyeurs, à l'intérieur de l'aire de pipetage, les convoyeurs de ce deuxième ensemble débouchant dans des zones de transfert d'entrée/sortie des deux convoyeurs du premier ensemble. Avantageusement, l'automate d'analyse pourra comprendre un dispositif de lecture des codes d'identification inscrits sur les parois cylindriques des tubes contenus dans les portoirs, ce dispositif de lecture équipant l'un des convoyeurs linéaires en amont des susdites aires de transfert de ce convoyeur.
De même, l'aire de pipetage et plus généralement l'intérieur de l'automate d'analyse pourra être maintenue à une température propre à conserver les échantillons.
Un mode d'exécution d'un automate d'analyse selon l'invention sera décrit ci- après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 est une vue schématique de dessus d'un automate d'analyse selon l'invention ;
La figure 2 est une vue à plus grande échelle d'un dispositif de lecture automatique des codes d'identification portés par les tubes d'échantillon ;
La figure 3 est une vue en perspective d'un portoir spécialement conformé pour permettre la lecture des tubes d'échantillon ;
La figure 4 est une vue en coupe d'un rail de guidage des portoirs avec un tronçon d'alimentation à ailes escamotables ;
La figure 5 est une coupe transversale schématique du tronçon escamotable.
Dans cet exemple, l'automate d'analyse automatique A est destiné à effectuer des tests d'hémostase sur des échantillons de sang centrifugés, contenus dans des tubes T sur la paroi desquels sont indiquées, sous la forme d'un code à barres, des données d'identification concernant par exemple l'identité de la personne sur laquelle on a effectué le prélèvement sanguin et la nature des tests qui doivent être effectués.
Au cours du processus qui précède la phase de réalisation des testsM, les prélèvements sanguins contenus dans les tubes bouchés T sont disposés dans le portoir d'une centrifugeuse où ils sont soumis à une centrifugation. Les tubes peuvent être maintenus dans les portoirs afin d'éviter des manipulations.
Au sortir de la centrifugeuse, les tubes sont disposés dans des portoirs R par exemple du type de celui représenté sur la figure 3 qui contient cinq tubes T. Les portoirs R sont eux-mêmes disposés dans des paniers facilement transportables et spécialement conçus pour être placés dans un distributeur de portoirs D qui constitue le poste d'accès des portoirs à l'automate d'analyse A.
Dans ces paniers, les portoirs R sont disposés côte à côte pour former une file orientée perpendiculairement à l'axe longitudinal des portoirs.
En fait, à l'intérieur du panier, les portoirs R se trouvent guidés dans le sens de la file par un rail profilé en Ω inversé RAj solidaire du fond du panier et qui s'engage dans une cavité prismatique transversale CP de section en forme de T réalisée dans l'embase E des portoirs R. La mise en place des portoirs R sur le rail RAi peut être facilitée en prévoyant à l'extrémité du rail RA! un tronçon TR dans lequel les ailes latérales Aj, A2 du rail RAi sont escamotables. Ce résultat peut être obtenu en prévoyant des ailes Ai, A2 à bord chanfreiné, mobiles en translation vers l'intérieur du rail RAi et maintenues en position déployée par des ressorts RE (figure 5).
Grâce à cette disposition, il devient possible de réaliser l'assemblage des portoirs sur le rail RA! en l'engageant par le dessus du tronçon de rail TR au terme d'un déplacement vertical pendant lequel les bords extérieurs de la cavité CP viennent en appui sur les bords chanfreinés des ailes latérales Ai, A2 en provoquant leur rétraction. Lorsque les ailes Ai, A2 atteignent le niveau de la partie la plus large de la cavité CP, elles se déploient sous l'effet des ressorts RE en réalisant ainsi l'assemblage. Le portoir peut alors être déplacé en translation, perpendiculairement à son axe longitudinal X'X" pour atteindre la section à ailes fixes du rail RAi. Cette solution s'avère plus ergonomique et plus simple que la solution qui consisterait à enfiler les portoirs R par une extrémité du rail RAi.
Dans cet exemple, le distributeur de portoirs D comprend un poussoir PM mobile dans l'axe du rail fond de panier RAi et dont les déplacements sont assurés au moyen d'un motoréducteur MRi qui entraîne un pignon PI engrenant avec une crémaillère CR axée parallèlement au rail. Ce poussoir PM sert à déplacer les portoirs R de la file le long du rail RA! afin d'amener le dermer portoir R de la file sur un convoyeur à bande CBi qui alimente l'automate d'analyse. Au cours de leurs déplacements, les portoirs R serrés les uns contre les autres demeurent orientés perpendiculairement au rail RAi.
Par contre, sur le convoyeur CBl5 les portoirs R entraînés un à un sont orientés selon un axe de déplacement perpendiculaire au rail RAi .
Le convoyeur CBl5 de structure classique, se compose d'une bande 10 par exemple en élastomère passant sur deux galets Gl5 G2 à axes horizontaux parallèles dont l'un G2 est entraîné en rotation par un motoréducteur MR2. La bande 10 comprend, sur sa face externe, des crantages 11 dont l'espacement correspond sensiblement à la longueur d'un portoir R.
Cette bande 10 circule le long d'un bord longitudinal d'une aire de pipetage 12 de l'automate A, successivement en regard d'une zone de sortie et d'une zone d'accès à l'aire de pipetage 12. - o -
L'aire de pipetage 12 qui présente une forme rectangulaire est destinée à recevoir deux files de portoirs R disposées côte à côte, au-dessus desquelles peut se déplacer une tête de pipetage 13 de type classique, mobile selon deux directions perpendiculaires X, Y, équipée de moyens permettant d'effectuer des injections et/ou des prélèvements à l'intérieur des tubes contenus dans les portoirs.
Cette aire de pipetage 12 est en fait matérialisée par les aires de passage de deux convoyeurs CN!, CV2 axés perpendiculairement au convoyeur CB! et qui s'étendent à partir des zones d'accès et de sortie ZEÎ et ZS2.
Ces convoyeurs CVj, CV2 font chacun intervenir un rail de guidage RA2, RA3 en Ω (similaire au rail de fond de panier) axé perpendiculairement au convoyeur CBi et sur lesquels viennent s'engager par leurs cavités prismatiques CP les portoirs R transportés par le convoyeur CBi.
De part et d'autre de ce rail RA2, RA3, sont disposées deux bandes d'entraînement BEi, BE2 - BE'i, BE'2 munies de crantages 15 dont le pas est sensiblement égal à l'épaisseur des portoirs R.
Le transfert des portoirs R de l'un à l'autre convoyeur CVi, CV2 est assuré soit par le convoyeur à bande CBj, soit par un deuxième convoyeur à bande CB2 qui s'étend le long du bord longitudinal de l'aire de pipetage 12, opposé au convoyeur CBi.
Ce convoyeur CB2 qui présente une structure similaire à celle du convoyeur CBi passe successivement dans la zone de sortie ZSi du convoyeur CVi puis dans la zone d'entrée ZE du convoyeur CV2.
II permet donc d'assurer un transfert par translation des portoirs R selon leur axe longitudinal de sorte que dans la zone d'accès ZE2, le portoir R se trouve placé dans l'axe du convoyeur CV2. Ce portoir R se trouve alors entraîné par les crantages des bandes 15 et vient s'engager par sa cavité prismatique sur le rail RA3 où il peut coulisser jusqu'à atteindre la zone de sortie ZS2.
Avantageusement, les déplacements des portoirs R dans l'aire de pipetage 12 pourront être effectués pas à pas, chaque pas correspondant à l'épaisseur d'un portoir R. Dans ce cas, les déplacements des portoirs R par les convoyeurs CBi, CB2 devront être également effectués pas à pas en synchronisme avec les précédents.
Dans cet exemple, le convoyeur CBi est équipé d'un poste d'identification automatique des tubes PI disposé au niveau de la jonction entre les aires de passage des portoirs R sur les convoyeurs CVl5 CV2. Ce dispositif illustré sur la figure 2, implique l'usage de portoirs R comprenant d'un côté, une face latérale ajourée FLi dont les ajourements constituent des fenêtres F destinées à permettre la lecture optique des codes d'identification portés par les parois cylindriques des tubes T et, de l'autre côté, un orifice en forme de fente OF qui s'étend sur toute la longueur de la face latérale FL2 du portoir R.
Tel que représenté sur la figure 2, le poste d'identification, matérialisé par un rectangle en traits interrompus, comprend :
• d'une part, un dispositif optoélectronique de lecture L (par exemple une caméra vidéo associée à un analyseur d'image AI) disposé d'un côté du convoyeur CBl5 de manière à enregistrer l'image de la paroi cylindrique de chacun des tubes T chaque fois que la fenêtre F qui permet la vision de ce tube T se trouve dans le champ du dispositif de lecture L. et
• d'autre part, un dispositif d'entraînement qui consiste ici en une molette M en une matière résiliante telle que du caoutchouc entraînée par un moteur électrique ; cette molette M, axée verticalement, est disposée au droit du dispositif de lecture L, de l'autre côté du convoyeur CBi de manière à pouvoir s'engager dans l'orifice longitudinal OF du portoir R pour venir porter successivement sur la paroi cylindrique des tubes T et assurer ainsi leur entraînement en rotation.
Dans l'exemple représenté sur la figure 3, le portoir de forme générale parallélépipédique à bords verticaux chanfreinés comprend une embase E munie d'une nervuration délimitant une cavité prismatique transversale CP de section sensiblement en forme de C ou en queue d'aronde, destinée à venir coopérer avec un rail de guidage RAi, RA2, RA3 de section complémentaire, par exemple en forme de T.
La partie supérieure du portoir Ri comprend ici cinq alvéoles cylindriques verticales Ai à A5 ouvertes au niveau de la face supérieure du portoir, destinées à recevoir cinq tubes respectifs.
Du côté de la face FLi, ces alvéoles Ai à A5 s'ouvrent vers l'extérieur grâce à des fenêtres oblongues Fi à F5 qui s'étendent depuis la face supérieure du portoir jusqu'au niveau de l'embase E.
Du côté de la face FL2, le portoir Rj comprend un orifice de section rectangulaire OF qui s'étend horizontalement, à mi-hauteur du portoir R, d'une extrémité à l'autre de ce dernier. La profondeur p de cet orifice est prévue de manière à ce qu'une portion de la paroi des tubes se trouve découverte et puisse ainsi coopérer avec un moyen d'entraînement en rotation du type de la molette M représentée sur la figure 2.
Par ailleurs, les alvéoles Ai à A5 du portoir comprennent de part et d'autre des fenêtres Fi à F5 des nervurations N sur lesquelles les tubes viennent en appui, de préférence tangentiellement. A l'opposé de chacun des couples de nervures N est prévue une languette flexible PAi à PA5 qui s'étend obliquement légèrement dans le volume intérieur de l'alvéole Ai à A5 correspondante pour maintenir le tube appliqué sur les nervures N.
Il apparaît que grâce aux dispositions précédemment décrites, les portoirs initialement contenus dans le panier disposé dans le distributeur D, sont transférés un à un sur la bande 10 du convoyeur CB! qui les transporte successivement au poste d'identification PI dans lequel les codes d'identification portés par les tubes sont lus successivement, puis dans la zone d'accès ZEi à l'aire de pipetage 12 dans une position selon laquelle la cavité prismatique CP se trouve située exactement dans l'axe du rail RA .
Le portoir R qui se trouve ainsi positionné dans la zone ZEi est alors entraîné par les crantages 15 des deux bandes d'entraînement BEt, BE2. Cet entraînement provoque tout d'abord l'engagement du rail RA2 dans la cavité prismatique CP du portoir R puis le coulissement du portoir R le long de ce dernier jusqu'à ce qu'il atteigne la zone de sortie ZSi située sur le convoyeur CB2. Le passage du portoir R dans cette zone ZS! provoque son désassemblage du rail RA2 puis son entraînement par le convoyeur CB2 jusqu'à la zone d'accès ZE2 où il se positionne de manière à pouvoir s'engager sur le rail RA3. Le portoir R se trouve alors entraîné par le convoyeur CV2 et coulisse sur le rail RA3 jusqu'à atteindre la zone de sortie ZS2 où il se désengage du rail RA3.
Le portoir R est alors entraîné par le convoyeur CBi soit vers la zone d'accès ZEi pour amorcer un nouveau cycle d'analyse, soit vers le distributeur D pour assurer, par un processus inverse au précédent, un retour des portoirs dans le panier précédemment vidé, soit même vers une zone de décharge (non représentée).
Bien entendu, la commande du distributeur D, des différents convoyeurs CBi, CB2, CVi, CV2, du poste d'identification PI et de l'automate d'analyse A (en particulier de la tête de pipetage 13) est assurée par un processeur qui reçoit une multiplicité d'informations en provenance de capteurs de position disposés le long de la chaîne cinématique empruntée par les portoirs.
Un avantage important du dispositif précédemment décrit consiste en ce'qu'à l'intérieur de l'aire de pipetage, le processeur connaît la position exacte des tubes et leur identité. En conséquence, il peut gérer les déplacements et le fonctionnement de la tête de pipetage, selon un programme indépendant de l'ordre d'introduction du portoir dans l'automate mais en fonction de la nature et de la durée des analyses, voire même de l'urgence de l'analyse.
Bien entendu, l'invention ne se limite pas au mode d'exécution précédemment décrit.
Ainsi, l'automate pourrait comprendre une zone d'accès ZE3 direct permettant de disposer sur le convoyeur CB! un portoir ne provenant pas du panier placé dans le distributeur.
De même, il pourrait comprendre une trappe TR située au niveau de la zone de sortie ZS2 permettant d'extraire ou de disposer un tube dans un portoir stationné dans la zone ZS2 afin de tri ou de sélection.

Claims

Revendications
1. Procédé pour l'analyse automatique d'échantillons contenus dans des récipients (T) tels que des tubes à essais, ce procédé mettant en oeuvre un automate d'analyse (A) comprenant une aire de pipetage (12) dans laquelle les récipients d'échantillon (T) préalablement identifiés sont disposés et au-dessus de laquelle se déplace, selon deux axes de coordonnées perpendiculaires, une tête de pipetage (13), caractérisé en ce qu'il comprend un cycle opératoire comprenant au moins les phases suivantes :
- la mise en place des récipients d'échantillon (T) à analyser à l'intérieur de portoirs (R) dans lesquels les récipients (T) axés verticalement sont disposés en ligne parallèlement à l'axe longitudinal desdits portoirs (R),
- un premier déplacement des portoirs (R) à la suite les uns des autres selon un premier trajet rectiligne pour les amener au droit d'une zone d'accès (ZE^ à l'aire de pipetage (12),
- l'identification, de préférence automatique, des récipients (T) au cours de ce premier déplacement,
- un deuxième déplacement rectiligne selon un trajet perpendiculaire au premier, au cours duquel les portoirs (R), qui se trouvent disposés côte à côte, parallèlement au premier trajet, sont déplacés en translation et traversent de part en part l'aire de pipetage (12) pour atteindre une zone de sortie (ZSi) située à l'opposé de la zone d'accès (ZEj),
- un troisième déplacement rectiligne selon un trajet parallèle au premier, au cours duquel les portoirs sont amenés à la file de la première zone de sortie
(ZS à une deuxième zone d'entrée (ZE2) à l'aire de pipetage (12), - un quatrième déplacement rectiligne selon un trajet parallèle au second, au cours duquel les portoirs (R) qui sont à nouveau disposés côte à côte parallèlement au premier trajet sont déplacés en translation à travers l'aire de pipetage (12) pour atteindre une deuxième zone de sortie (ZS2) située sur le premier trajet,
- un cinquième déplacement rectiligne le long du premier trajet pour amener le portoir (R) à la première zone d'accès (ZEi) en vue de recommencer un nouveau cycle ou à une zone d'évacuation du portoir.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les susdits déplacements sont de type pas à pas.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les portoirs (R) contenant les récipients (T) sont rangés côte à côté dans des paniers transportables destinés à être placés dans un distributeur (D) qui délivre les portoirs (R) un à un en vue d'effectuer le susdit premier déplacement.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lors du premier déplacement, l'axe longitudinal (X'X") des portoirs (R) est orienté parallèlement à l'axe de ce déplacement.
5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lors du deuxième déplacement, l'axe longitudinal (X'X") des portoirs (R) est orienté perpendiculairement à l'axe de ce déplacement.
6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lors du troisième déplacement, l'axe longitudinal (X'X") des portoirs (R) est parallèle à l'axe de ce déplacement.
7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lors du quatrième déplacement, l'axe longitudinal (X'X") des portoirs (R) est perpendiculaire à l'axe de ce déplacement.
8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la susdite phase d'identification s'effectue dans une zone comprise entre la susdite seconde zone de sortie (ZS2) et la première zone d'accès (ZEi).
9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la phase d'identification des tubes comprend une phase de lecture optoélectronique avec simultanément une mise en rotation des tubes (T).
10. Automate pour l'analyse automatique d'échantillons contenus dans des récipients disposés dans des portoirs, cet automate d'analyse comprenant une aire de pipetage (12) dans laquelle les récipients d'échantillon préalablement identifiés sont disposés et au-dessus de laquelle se déplace une tête de pipetage (13), caractérisé en ce qu'il comporte, de part et d'autre de l'aire de pipetage (12), un premier ensemble comportant deux convoyeurs linéaires (CBi, CB2) parallèles conçus pour transporter les portoirs à la file, orientés selon l'axe de déplacement desdits convoyeurs (CBi, CB2), et un deuxième ensemble comprenant au moins deux convoyeurs linéaires (CVi, CV2) perpendiculaires aux deux premiers et conçus pour transporter les portoirs (R), orientés perpendiculairement à l'axe de déplacement de ces deux convoyeurs (CVi, CV2), à l'intérieur de l'aire de pipetage (12), les convoyeurs (CVi, CV2) de ce deuxième ensemble débouchant dans des zones de transfert d'entrée/sortie (ZEi, ZE2 - ZSi, ZS2) des deux convoyeurs (CBi, CB2) du premier ensemble.-
11. Automate selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend un distributeur délivrant les portoirs un à un, en provenance d'un panier sur l'un des deux convoyeurs (CBi, CB2) du premier ensemble.
12. Automate selon l'une des revendications 10 et 11, caractérisé en ce que les convoyeurs (CBi, CB2) du premier ensemble sont des convoyeurs à bandes dont les bandes sont munies de crantages.
13. Automate selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que les convoyeurs du second ensemble comprennent un rail de guidage des rails, de part et d'autre duquel sont disposées deux bandes d'entraînement (BEi, BE2 - BE'i, BE'2) munies de crantages (15) dont le pas est sensiblement égal à l'épaisseur des portoirs (R).
14. Automate selon la revendication 13, caractérisé en ce que le susdit rail présente une forme en Ω inversé et coopère avec une cavité transversale prismatique en forme de T prévue dans l'embase des portoirs.
15. Automate selon l'une des revendications 11 à 14, caractérisé en ce que les paniers disposés dans le distributeur (D) comprennent un rail fond de panier en forme de Ω inversé qui coopère avec la susdite cavité prismatique des portoirs (R).
16. Automate selon la revendication 15, caractérisé en ce que le susdit rail comprend un tronçon (TR) à ailes escamotables (Ai, A2).
17. Automate selon l'une des revendications 10 à 16, caractérisé en ce qu'il comprend un poste d'identification des récipients situé entre une zone d'entrée et une zone de sortie de l'aile de pipetage située sur l'un des convoyeurs (CBi) du premier ensemble.
18. Automate selon la revendication 17, caractérisé en ce que le susdit poste d'identification comprend d'un côté du convoyeur (CBi) un dispositif de lecture optoélectronique (L) et, de l'autre côté, un dispositif d'entraînement en rotation du récipient (M).
19. Automate selon la revendication 18, caractérisé en ce que le convoyeur (CBj) auquel est associé le piste de lecture comprend, en amont de ce poste, une zone d'accès direct d'un portoir et/ou une trappe permettant d'extraire ou de disposer ou d'extraire un récipient dans un portoir stationné dans la zone (ZS2).
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